सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट

ची प्रक्रियासिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटजटिल आणि तयार करणे कठीण आहे.SiC सब्सट्रेटउद्योग साखळीचे मुख्य मूल्य व्यापलेले आहे, 47% आहे. भविष्यात उत्पादन क्षमतेच्या विस्तारामुळे आणि उत्पादनात सुधारणा झाल्यामुळे ते 30% पर्यंत घसरण्याची अपेक्षा आहे.

इलेक्ट्रोकेमिकल गुणधर्मांच्या दृष्टीकोनातून,सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटसामग्री प्रवाहकीय सब्सट्रेट्स (प्रतिरोधकता श्रेणी 15~30mΩ·cm) आणि अर्ध-इन्सुलेटिंग सब्सट्रेट्स (105Ω·cm पेक्षा जास्त प्रतिरोधकता) मध्ये विभागली जाऊ शकते. एपिटॅक्सियल वाढीनंतर उर्जा उपकरणे आणि रेडिओ फ्रिक्वेन्सी उपकरणे यासारख्या वेगळ्या उपकरणांच्या निर्मितीसाठी या दोन प्रकारच्या सब्सट्रेट्सचा वापर केला जातो. त्यापैकी:

1. सेमी-इन्सुलेटिंग सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट: प्रामुख्याने गॅलियम नायट्राइड रेडिओ फ्रिक्वेन्सी उपकरणे, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणे इत्यादींच्या निर्मितीमध्ये वापरला जातो. अर्ध-इन्सुलेटिंग सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटवर गॅलियम नायट्राइड एपिटॅक्सियल थर वाढवून, सिलिकॉन कार्बाईड-आधारित गॅलियम नायट्राइड एपिटेक्सियल थर वाढवून. वेफर मिळते, जे पुढे HEMT सारख्या गॅलियम नायट्राइड रेडिओ फ्रिक्वेन्सी उपकरणांमध्ये बनवता येते.

2. प्रवाहकीय सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट: मुख्यतः पॉवर उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जाते. पारंपारिक सिलिकॉन पॉवर डिव्हाइस उत्पादन प्रक्रियेच्या विपरीत, सिलिकॉन कार्बाइड पॉवर उपकरणे थेट सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटवर तयार केली जाऊ शकत नाहीत. सिलिकॉन कार्बाइड एपिटॅक्सियल वेफर मिळविण्यासाठी कंडक्टिव्ह सब्सट्रेटवर सिलिकॉन कार्बाइड एपिटॅक्सियल लेयर वाढवणे आवश्यक आहे आणि नंतर एपिटॅक्सियल लेयरवर स्कॉटकी डायोड, MOSFET, IGBT आणि इतर पॉवर उपकरणे तयार करणे आवश्यक आहे.

मुख्य प्रक्रिया खालील तीन चरणांमध्ये विभागली आहे:

1. कच्चा माल संश्लेषण: सूत्रानुसार उच्च-शुद्धता सिलिकॉन पावडर + कार्बन पावडर मिक्स करा, 2000°C पेक्षा जास्त तापमानाच्या स्थितीत प्रतिक्रिया कक्षामध्ये प्रतिक्रिया द्या आणि विशिष्ट क्रिस्टल फॉर्म आणि कण आकाराचे सिलिकॉन कार्बाइड कण संश्लेषित करा. नंतर क्रशिंग, स्क्रिनिंग, साफसफाई आणि इतर प्रक्रियांद्वारे, उच्च-शुद्धता सिलिकॉन कार्बाइड पावडर आवश्यकतेनुसार कच्चा माल मिळवला जातो.

2. क्रिस्टल ग्रोथ: सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्सच्या निर्मितीमध्ये ही सर्वात कोर प्रोसेस लिंक आहे आणि सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेट्सचे इलेक्ट्रिकल गुणधर्म निर्धारित करते. सध्या, क्रिस्टल वाढीच्या मुख्य पद्धती म्हणजे भौतिक बाष्प वाहतूक (PVT), उच्च-तापमान रासायनिक वाष्प निक्षेप (HT-CVD) आणि लिक्विड फेज एपिटॅक्सी (LPE). त्यापैकी, PVT ही या टप्प्यावर SiC सब्सट्रेट्सच्या व्यावसायिक वाढीसाठी मुख्य प्रवाहातील पद्धत आहे, ज्यामध्ये सर्वोच्च तांत्रिक परिपक्वता आणि सर्वात विस्तृत अभियांत्रिकी अनुप्रयोग आहे.

3. क्रिस्टल प्रोसेसिंग: इनगॉट प्रोसेसिंग, क्रिस्टल रॉड कटिंग, ग्राइंडिंग, पॉलिशिंग, क्लीनिंग आणि इतर लिंक्सद्वारे, सिलिकॉन कार्बाइड क्रिस्टल रॉडवर सब्सट्रेटमध्ये प्रक्रिया केली जाते.